列表是线程安全的吗？-IT科技

列表是线程安全的吗？

2024-12-27 08:47:00

admin

原创

134

摘要：问题描述：我注意到，通常建议使用具有多个线程的队列，而不是列表和.pop()。这是因为列表不是线程安全的，还是出于其他原因？解决方案 1：列表本身是线程安全的。在 CPython 中，GIL 可防止对列表的并发访问，而其他实现会小心地为其列表实现使用细粒度锁或同步数据类型。但是，虽然列表本身不会因尝试并发访问...

问题描述：

我注意到，通常建议使用具有多个线程的队列，而不是列表和.pop()。这是因为列表不是线程安全的，还是出于其他原因？

解决方案 1：

列表本身是线程安全的。在 CPython 中，GIL 可防止对列表的并发访问，而其他实现会小心地为其列表实现使用细粒度锁或同步数据类型。但是，虽然列表本身不会因尝试并发访问而损坏，但列表的数据不受保护。例如：

L[0] += 1

如果另一个线程执行了相同的操作，则不能保证 L[0] 实际上会增加 1，因为+=这不是原子操作。（Python 中只有极少数操作实际上是原子的，因为大多数操作都可能导致调用任意 Python 代码。）您应该使用队列，因为如果您只是使用不受保护的列表，您可能会因为竞争条件而获取或删除错误的项目。

解决方案 2：

为了澄清托马斯的出色回答中的一点，应该提到线程append() 安全。

这是因为，我们不必担心一旦写入数据，读取的数据就会位于同一位置。该操作不会读取数据，只会将数据写入列表。append()

解决方案 3：

以下是操作示例的全面但非详尽列表list，以及它们是否是线程安全的。希望在这里obj in a_list得到有关语言构造的答案。

解决方案 4：

我最近遇到过这种情况，我需要在一个线程中连续向列表添加内容，循环遍历项目并检查项目是否已准备好，在我的情况下它是一个 AsyncResult，并且只有当它准备好时才将其从列表中删除。我找不到任何能清楚地说明我的问题的示例这里有一个示例，演示了在一个线程中连续向列表添加内容并在另一个线程中连续从同一列表中删除内容。有缺陷的版本在较小的数字上很容易运行，但保持数字足够大并运行几次，你就会看到错误

有缺陷的版本

import threading
import time

# Change this number as you please, bigger numbers will get the error quickly
count = 1000
l = []

def add():
    for i in range(count):
        l.append(i)
        time.sleep(0.0001)

def remove():
    for i in range(count):
        l.remove(i)
        time.sleep(0.0001)


t1 = threading.Thread(target=add)
t2 = threading.Thread(target=remove)
t1.start()
t2.start()
t1.join()
t2.join()

print(l)

ERROR 时输出

Exception in thread Thread-63:
Traceback (most recent call last):
  File "/Users/zup/.pyenv/versions/3.6.8/lib/python3.6/threading.py", line 916, in _bootstrap_inner
    self.run()
  File "/Users/zup/.pyenv/versions/3.6.8/lib/python3.6/threading.py", line 864, in run
    self._target(*self._args, **self._kwargs)
  File "<ipython-input-30-ecfbac1c776f>", line 13, in remove
    l.remove(i)
ValueError: list.remove(x): x not in list

使用锁的版本

import threading
import time
count = 1000
l = []
lock = threading.RLock()
def add():
    with lock:
        for i in range(count):
            l.append(i)
            time.sleep(0.0001)

def remove():
    with lock:
        for i in range(count):
            l.remove(i)
            time.sleep(0.0001)


t1 = threading.Thread(target=add)
t2 = threading.Thread(target=remove)
t1.start()
t2.start()
t1.join()
t2.join()

print(l)

输出